新的研究表明基因功能驱动自然选择在重要遗传元素的类

转座子的克拉克肯特是基因组。显然是温和的和无关紧要的,但突然爆发的活动,这些自由浮动的遗传物质有数百万年潜入了植物和动物的基因地图,大大增加一个基因组的大小。

多年以来,研究人员认为大部分的DNA是被动的“垃圾”并对其知之甚少。然而,新发现剥落的转座子的奇怪和令人困惑的世界。

现在,乔治亚州大学的研究人员发现,自然选择对基因功能推动进化的一种叫做LTR逆转录转座子的转座因子。LTR指的是“长末端重复”——一个重复的可辨认的核苷酸序列,构成DNA链的化学基础。

“佐治亚大学杰夫Bennetzen教授的实验室发现,这类移动DNA包含超过一半的大多数植物基因组,并率先在决定的利率放大和删除此类型的重复元素,“Regina Baucom说,在佐治亚大学遗传学博士后研究助理和作者的研究。

理解宿主基因组之间的进化压力和转座因子在未来将那些学习感兴趣的逆转录病毒,这是由反转位子活动演变而来的。有许多动物和人类疾病引起的逆转录病毒包括艾滋病毒/艾滋病、禽白血病和猫白血病。

“因为LTR反转位子活动丰富和影响宿主基因组,我们想要确定自然选择在进化的影响,“Baucom说。“我们发现基因的复制同样受到达尔文演化影响物种的进化过程。”

其他作者的论文发表在《基因组研究》杂志的在线版,是杰夫•Bennetzen Baucom遗传学实验室的研究助理;和詹姆斯Estill和吉姆Leebens-Mack在佐治亚大学植物生物学的部门。

“逆转录转座子”本身就是一个元素复制然后粘贴复制回基因组在多个地方。最初它通过复制RNA,但是这种RNA元素然后复制到DNA酶逆转录酶。

“在这项研究中,我们特别想评估选择的模式在这些元素模式可能来源于宿主基因组上的元素的影响,或主机沉默机制的影响元素,“Baucom说。“我们的预期是,如果元素是适应宿主基因组,我们应该看到积极的选择的基因换位。”

研究人员检测了选择压力在反转位子活动使用选用sativa-rice-as模式植物基因组。他们分析了1000多名LTR逆转录转座子序列来自14个不同的家庭不同的日期他们插入到水稻基因组插入的数字拷贝。

“绝大多数,我们发现LTR反转位子活动重要的进化约束下,通过强大的净化选择的基因复制和生命周期,无论家庭,任何LTR逆转录转座子序列可能属于“Baucom说。

这些证据的所谓“净化选择”了解反转位子活动中所有基因区域是非常重要的工作。但研究也显示有罕见的积极的选择,甚至当这些适应宿主基因组克拉克肯特忙着。

已经认识很长一段时间,转座因子的插入元素可以伤害宿主,而很少有研究来确定是否有证据表明LTR反转位子活动的选择压力。

科学家发现有助于解释为什么这些元素可以安静躺了数百万年,突然放大基因组内虽然没有造成长期伤害比空间。然而,观察到一个小比例的元素实际上成为活跃的部分基因组提供了一个有趣的了解如何将这些双胞胎的进化压力,在极少数情况下,“签订停战协议。”

这项研究主要是由美国国家科学基金会的支持。